JP2010510646A - CMOS imager array with recessed dielectric and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 CMOS画像センサ・アレイ及び製造の方法を提供すること。
【解決手段】 CMOSイメージャ・センサ・アレイは、基板と、基板の上に形成された受光画素構造体のアレイであって、アレイがその中に形成された「m」レベルの導電性構造体を有し、各レベルが対応する層間誘電体材料層内に形成される、アレイと、受光画素構造体のアレイに隣接して形成され、「n」レベルの導電性構造体を有する高密度論理配線領域であって、各レベルが対応する層間誘電体材料層内に形成され、n>mである、高密度配線領域とを含む。マイクロレンズとカラー・フィルタとを有するマイクロレンズ・アレイが層間誘電体材料層の上方に形成され、マイクロレンズ及びそれぞれのカラー・フィルタは、基板の表面に形成されたそれぞれの受光構造体に対して位置合わせされる。マイクロレンズ・アレイの下の層間誘電体材料層の上面は、高密度論理配線領域の層間誘電体材料層の上面よりも凹んでいる。
【選択図】 図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CMOS image sensor array and a manufacturing method.
A CMOS imager sensor array includes a substrate and an array of light-receiving pixel structures formed on the substrate, the “m” level conductive structure having the array formed therein. A high density logic interconnect having an "n" level conductive structure formed adjacent to the array of light receiving pixel structures and an array, each level formed in a corresponding interlayer dielectric material layer Regions, each level being formed in a corresponding interlayer dielectric material layer, and n> m, high density interconnect regions. A microlens array having a microlens and a color filter is formed above the interlayer dielectric material layer, and the microlens and each color filter are for each light receiving structure formed on the surface of the substrate. Aligned. The upper surface of the interlayer dielectric material layer under the microlens array is recessed from the upper surface of the interlayer dielectric material layer in the high density logic wiring region.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、半導体光学画像センサに関し、特に、陥凹した誘電体を有し、それにより低減された反射率及び高められた感光性を示す新規なCMOS(相補型金属酸化膜半導体)画像センサ・アレイ構造体、及びこのような画像センサ・アレイを製造するプロセスに関する。 The present invention relates to semiconductor optical image sensors, and more particularly to a novel CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor having a recessed dielectric, thereby exhibiting reduced reflectivity and increased photosensitivity. The present invention relates to an array structure and a process for manufacturing such an image sensor array.
CMOS画像センサは、デジタルカメラ、携帯電話、PDA(携帯情報端末)、パーソナル・コンピュータなどのような撮像を必要とする用途のための従来のCCDセンサを置き換え始めている。有利なことに、CMOS画像センサは、フォトダイオードなどのような半導体デバイスのための現在のCMOS製造プロセスを応用して、低コストで製造される。その上、CMOS画像センサは単一の電源で動作させることができ、そのための電力消費をCCDセンサのそれよりも低く抑えることができ、さらに、CMOS論理回路及び同様の論理処理デバイスはセンサ・チップ内に容易に集積されるので、CMOS画像センサを小型化することができる。 CMOS image sensors are beginning to replace conventional CCD sensors for applications that require imaging, such as digital cameras, cell phones, PDAs (personal digital assistants), personal computers, and the like. Advantageously, CMOS image sensors are manufactured at low cost by applying current CMOS manufacturing processes for semiconductor devices such as photodiodes. In addition, the CMOS image sensor can be operated with a single power supply, thereby reducing power consumption below that of a CCD sensor, and further, CMOS logic circuits and similar logic processing devices are sensor chips. The CMOS image sensor can be miniaturized because it is easily integrated into the CMOS image sensor.
現在のCMOS画像センサは、光エネルギーを収集して、それを可読電気信号に変換するために使用される、CMOS能動画素センサ(Active Pixel Sensor(APS))セルのアレイを含む。図1は、従来技術によるCMOS能動画素センサ(APS)セル20のアレイ10を示す。図示されるように、アレイ10は複数のマイクロレンズ22を含み、その各々は半球状の形状を有し、平滑な平坦化層27、例えばスピン・オン・ポリマの上に配置され、この平坦化層はカラー・フィルタ・アレイ13の上に形成され、マイクロレンズ・アレイの形成を可能にする。カラー・フィルタ・アレイ13は、独立した赤、緑及び青のフィルタ素子25(原色フィルタ)、又は代替的に、シアン、マゼンタ及びイエローのフィルタ素子(補色フィルタ)を含む。イメージャ画素アレイ10の各マイクロレンズ22は、対応するカラー・フィルタ素子25と位置合わせされ、画素20の上部受光部を構成する。画素20は、光エネルギー14を収集してそれを可読電気信号に変換するために用いられる、半導体基板15上に作られたAPSセル部を含む。APSセル部はさらに、感光性素子、例えば、光電変換を実行するフォトダイオードのような光検知(photosensing)デバイス18と、電荷増幅、スイッチング及び読み出しを実行する1つ又は複数のCMOSトランジスタ(図示せず)とを含む。画素20の各々は、半導体基板15上に形成された光電変換素子(例えば、フォトダイオード)によって信号電流に変換された、各画素によって受光された光の強度に対応する信号電荷を生成する。動作において、フォトダイオード、フォトゲート又は光導電体といった光検知デバイス18は、その下にある部分に光生成電荷を蓄積するための、基板のドープされた領域の上に重なる。読み出し回路が各画素セルに接続され、読み出し時に感光素子から電荷を受け取るための浮遊拡散領域を含むことが多い。典型的には、これは、浮遊拡散領域に電気的に接続されたゲートを有するトランジスタデバイス、例えば、ソースフォロア・トランジスタ回路によって達成される。このイメージャはまた、感光素子から表面チャネルを横切って浮遊拡散領域に電荷を転送させるための転送ゲートを有するトランジスタと、電荷の転送に先だって浮遊拡散領域を所定の電荷レベルにリセットするためのトランジスタとを含むことができる。
Current CMOS image sensors include an array of CMOS active pixel sensor (APS) cells that are used to collect light energy and convert it into readable electrical signals. FIG. 1 shows an
上述のAPSセル部は、メタライゼーション相互接続レベルM1、M2のアルミニウム(Al)又は銅(Cu)配線層35a、35bを組み込んだ有機又は無機の層間誘電体(ILD)材料を各々が含む、1つ又は複数の層間誘電体材料層30a−30cを含むスタックの下の半導体基板15の上に製造される。層間誘電体材料は、例えば、ポリマー又はSiO2を含むことができる。Alメタライゼーション相互接続層35a、35bは、パッシベーションを必要としないので、それぞれのバリア層は図示されていない。メタライゼーション相互接続レベルM1、M2は、より薄い層間誘電体スタックを可能にする銅(Cu)導体を含むことができることが理解されるが、それは、銅のこれらのメタライゼーションレベルは、画素セルの光路においてそれぞれ極薄のバリア層を有するか、又は代替的に、画素セルの光路から除去されることによって、画素セルの感光性を高めるからである。
The APS cell portions described above each include an organic or inorganic interlayer dielectric (ILD) material that incorporates aluminum (Al) or copper (Cu)
導電性メタライゼーション35a、bを有する各APSセル20はさらに、各画素20間でM1及びM2メタライゼーションに対するワイヤ・ボンディングを可能にする最終金属レベル36(例えば、Al)を含む。最終パッシベーション層29がワイヤ・ボンディング・レベル36の上に形成され、これは、SiN、SiO2、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
Each
図2は、断面図によって図1のような従来技術のCMOS画像センサ10’を示すが、接合された上部ガラス・プレート構造体11とチップ・リード構造体89とを含むウェハ・パッケージ・レベルで示されている。図2において、マイクロレンズとカラー・フィルタとを含む画素のアレイ構造体20が、形成された論理搬送導体(logic carrying conductor)、すなわち銅メタライゼーションレベルM1、M2に対して示されており、これは、チップ内部の画素(CMOS)処理回路と接続し、さらに、ボンド・パッド構造体88と接続することによってパッケージ・リード構造体89を介してチップの外側の回路と接続する。
FIG. 2 shows a prior art
従って、CMOSイメージャは、論理チップと共に集積されることによってシステム内で必要とされるチップの数を減少させることの可能性を提示することが明らかである。しかしながら、高密度の論理回路の配線のための要求条件はイメージャのそれとは異なる。高密度論理回路は、多数の金属のレベル(典型的には、>4)を必要とし、一方、CMOS画像センサは、光学応答を最大にするために、最小の数の金属のレベル(典型的には、<4)を必要とする。従って、CMOSイメージャ・チップ上のイメージャ・アレイ及び論理回路の両方において配線を同時に最適化するプロセスが必要とされる。 Thus, it is clear that CMOS imagers offer the possibility of reducing the number of chips required in the system by being integrated with logic chips. However, the requirements for wiring high density logic circuits are different from those of imagers. High density logic circuits require a large number of metal levels (typically> 4), while CMOS image sensors require a minimum number of metal levels (typically to maximize optical response). Requires <4). Therefore, there is a need for a process that simultaneously optimizes wiring in both imager arrays and logic circuits on a CMOS imager chip.
本発明は、より高密度のセンサの論理配線領域と比べて、画素アレイ領域においてより薄い画素アレイ・センサ部を有するCMOS画像センサに向けられる。これは、高密度のレイアウトを提供するのに必要なだけ多くの金属レベルを論理回路が有することを可能する一方でなお、イメージャ・アレイが薄い誘電体スタックを有することを可能にする。 The present invention is directed to a CMOS image sensor having a thinner pixel array sensor portion in the pixel array region compared to the logic wiring region of a higher density sensor. This allows the logic circuit to have as many metal levels as necessary to provide a high density layout, while still allowing the imager array to have a thin dielectric stack.
従って、画素アレイ領域に隣接して形成される、CMOSイメージャ・デバイスのための高密度配線論理領域の対応する金属レベル及び層間誘電体レベルの高さは、画素アレイ領域のメタライゼーションレベル及び層間誘電体レベルの高さよりも高い。 Accordingly, the corresponding metal level and interlayer dielectric level height of the high density interconnect logic region for the CMOS imager device formed adjacent to the pixel array region is determined by the metallization level and interlayer dielectric level of the pixel array region. It is higher than the height of the body level.
すなわち、1つの実施形態において、マイクロレンズ・アレイの下の層間誘電体材料層の上面は、高密度論理配線領域の層間誘電体材料層の上面よりも凹んでいる。 That is, in one embodiment, the top surface of the interlayer dielectric material layer under the microlens array is recessed relative to the top surface of the interlayer dielectric material layer in the high density logic interconnect region.
いくつかの設計において、CMOSイメージャ・デバイスのための高密度論理配線領域の金属レベルの対応する高さは、イメージャ・セル・アレイの高さよりも30%高くすることができる。 In some designs, the corresponding metal level height of the high density logic interconnect area for CMOS imager devices can be 30% higher than the height of the imager cell array.
チップの高密度配線論理領域と比べて画素アレイ領域においてより薄い膜スタックを有するCMOS画像センサを製造する方法は、感光性が高められた画素アレイをもたらす。 A method of manufacturing a CMOS image sensor having a thinner film stack in the pixel array region compared to the high-density wiring logic region of the chip results in a pixel array with increased photosensitivity.
従って、本発明の1つの態様によれば、CMOSイメージャ・センサ・アレイ及び製造方法が提供される。CMOSイメージャ・センサ・アレイは、基板と、基板上に形成された受光画素構造体のアレイであって、アレイがその中に形成された「m」レベルの導電性構造体を有し、各レベルが対応する層間誘電体材料層内に形成される、アレイと、受光画素構造体のアレイに隣接して形成され、「n」レベルの導電性構造体を有する高密度論理配線領域であって、各レベルが対応する層間誘電体材料層内に形成され、n>mである、高密度論理配線領域とを含む。 Thus, according to one aspect of the present invention, a CMOS imager sensor array and manufacturing method are provided. A CMOS imager sensor array is a substrate and an array of light-receiving pixel structures formed on the substrate, each array having an “m” level conductive structure formed therein. A high density logic interconnect region formed adjacent to the array of light receiving pixel structures and having an "n" level conductive structure formed in a corresponding interlayer dielectric material layer, Each level is formed in a corresponding interlayer dielectric material layer and includes n> m high density logic interconnect regions.
マイクロレンズとカラー・フィルタとを有するマイクロレンズ・アレイが層間誘電体材料層の上方に形成され、マイクロレンズ及びそれぞれのカラー・フィルタは、基板の表面に形成されたそれぞれの受光構造体に対して位置合わせされる。 A microlens array having a microlens and a color filter is formed above the interlayer dielectric material layer, and the microlens and each color filter are for each light receiving structure formed on the surface of the substrate. Aligned.
イメージャ・アレイの1つの例示的な実施形態において、m=2かつn≧4である。 In one exemplary embodiment of the imager array, m = 2 and n ≧ 4.
イメージャ・アレイの別の例示的な実施形態において、m≦4かつn≧4である。 In another exemplary embodiment of the imager array, m ≦ 4 and n ≧ 4.
本発明のさらなる態様によれば、画素の画像センサ・アレイを製造する方法が提供され、この方法は、半導体基板内に複数の感光性素子を形成して、センサ・アレイの画素アレイ領域を形成するステップと、センサ・アレイの画素アレイ領域及びセンサ・アレイの隣接する高密度配線論理領域の両方において、基板上に「m」個の層間誘電体材料層のスタックを形成するステップであって、「m」個の層間誘電体材料層の各々が、センサ・アレイの画素アレイ領域及びセンサ・アレイの隣接する高密度配線論理領域の両方において、導体構造体を含むそれぞれの金属相互接続レベルを含む、ステップと、画素アレイ領域及び高密度論理配線領域の両方の上で「m」個の層間誘電体材料層上に付加的な層間誘電体層のスタックを形成するステップであって、隣接する高密度論理配線領域内に形成される付加的な層間誘電体層のスタックが、隣接する高密度論理配線領域内にのみ形成される付加的な金属レベル導体構造体を含むそれぞれの付加的な金属相互接続レベルを含み、隣接する高密度論理配線領域内において、導電性構造体を有する合計で「n」個の金属相互接続レベルが形成され、n>mである、ステップと、画素アレイ領域の上に形成された付加的な層間誘電体層の部分を除去し、それによって画素アレイ領域内の付加的な層間誘電体層の表面が高密度論理配線領域の付加的な層間誘電体材料層の上面よりも凹むようにされるステップと、画素アレイ領域内の層間誘電体材料層の凹部表面の上にマイクロレンズとカラー・フィルタとを有するマイクロレンズ・アレイを形成し、マイクロレンズ及びそれぞれのカラー・フィルタがそれぞれの感光性素子に対して位置合わせされるステップと、を含む。 In accordance with a further aspect of the present invention, a method of manufacturing an image sensor array of pixels is provided, the method forming a plurality of photosensitive elements in a semiconductor substrate to form a pixel array region of the sensor array. Forming a stack of “m” interlayer dielectric material layers on a substrate in both the pixel array region of the sensor array and the adjacent high density interconnect logic region of the sensor array, comprising: Each of the “m” interlayer dielectric material layers includes a respective metal interconnect level that includes a conductor structure in both the pixel array region of the sensor array and the adjacent high density interconnect logic region of the sensor array. And a step of forming a stack of additional interlayer dielectric layers on the “m” interlayer dielectric material layer on both the pixel array region and the high density logic wiring region. A stack of additional interlayer dielectric layers formed in adjacent high density logic interconnect regions includes additional metal level conductor structures formed only in adjacent high density logic interconnect regions. A total of “n” metal interconnect levels with conductive structures are formed in adjacent high density logic interconnect regions, including each additional metal interconnect level, where n> m And removing a portion of the additional interlayer dielectric layer formed on the pixel array region, whereby the surface of the additional interlayer dielectric layer in the pixel array region is added to the high-density logic wiring region. Forming a microlens array having a step recessed from the upper surface of the interlayer dielectric material layer and a microlens and a color filter on the concave surface of the interlayer dielectric material layer in the pixel array region; , Comprising the steps of microlenses and each color filter is aligned with respect to each of the photosensitive element.
有利なことに、本発明の方法に従って形成される画素の画像センサ・アレイは、Schottパッケージ構成及びShellcaseパッケージ構成の両方において従来のウェハレベルのパッケージングに容易に適合する。 Advantageously, the pixel image sensor array formed according to the method of the present invention is readily compatible with conventional wafer level packaging in both the Schott and Shellcase package configurations.
本発明の目的、特徴及び利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を考慮して、当業者に明らかとなるであろう。 Objects, features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art in view of the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.
以下の説明において、本発明の完全な理解を提供するために、特定の構造体、構成要素、材料、寸法、処理ステップ及び技術のような多数の具体的な詳細が説明される。しかしながら、これらの具体的な詳細なしで本発明を実施できることが当業者には理解されるであろう。他の例において、本発明を曖昧にするのを避けるために、周知の構造体又は処理ステップは詳細には説明されない。 In the following description, numerous specific details are set forth, such as particular structures, components, materials, dimensions, processing steps, and techniques, in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be understood by one skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures or processing steps have not been described in detail in order to avoid obscuring the present invention.
図3は、断面図によって、本発明の第1の実施形態による陥凹した誘電体を有するCMOS画像センサ・チップ100を示す。この実施形態において、CMOS画像アレイ100は、その中にカラー・フィルタ及び対応するマイクロレンズ構造体のアレイが形成される陥凹した誘電体構造体101を含む。凹部101は、特に、ガラス・プレート120をCMOSセンサ・アレイ・チップに接合するプロセスの間、レンズを保護する。本質的に、標準的なデバイス及び配線が製作されるが、しかしながら、イメージャ・アレイ100のマイクロレンズ構造体の上には上部配線層は形成されない。従って、後ほど説明されるように、アレイ10は、ビアによって相互接続された複数の金属配線層M1−M5を含み、これは、例えば、少なくとも5つの(M1−M5)メタライゼーションレベルが作られた周辺回路の高密度配線領域98において形成される。これは、2つまでのメタライゼーションレベル(M1−M2)及び層間誘電体しか形成されない、イメージャ・チップの高密度配線領域98の間に形成された能動画素領域97と比較される。高密度配線領域98において金属レベル構造体M1−M5を相互接続する金属構造体及びビア構造体を形成するために、従来のダマシン又はサブトラクティブ・エッチング技術を用いることができることが注目される。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a CMOS
図4−図10は、断面図によって、本発明による図3のCMOS画像センサ・アレイ構造体100を製造するためのプロセスを示す。ここで説明されるように、標準的な処理によって、図4に示される中間的なセンサ・スタック構造体200が得られる。特に、基板15上に形成される層間誘電体層130a−130cのより薄いスタックの形成を念頭において、Cuメタライゼーション相互接続M1、M2が形成される。基板15は、例えば、Si、SiGe、SiC、SiGeC、GaAs、InP、InAs及び他のIII−V族化合物半導体、II−V族化合物半導体を含むバルク半導体、又はシリコン・オン・インシュレータ(SOI)、SiC・オン・インシュレータ(SiCOI)又はシリコン・ゲルマニウム・オン・インシュレータ(SGOI)のような積層半導体とすることができる。好ましくは、層間誘電体材料は、スパッタリング、スピン・オン又はPECVDのような多くの周知の技術のいずれかによって堆積することができる、約4.2又はそれより小さい誘電率を有する従来のスピン・オン有機誘電体、スピン・オン無機誘電体又はそれらの組み合わせを含むことができる有機又は無機の層間誘電体(ILD)材料を含有することができる。本発明で使用することができる好適な有機誘電体は、C、O、F及び/又はHを含有する誘電体を含む。本発明で使用することができるいくつかの種類の有機誘電体の例には、芳香族熱硬化性ポリマー樹脂、例えば、DOW Chemical CompanyからSiLK(登録商標)の商品名で販売されている樹脂、HoneywellからFlare(登録商標)の商品名で販売されている樹脂、及び他の供給業者からの販売されている類似の樹脂、並びに他の同様の有機誘電体が含まれるが、それらには限定されない。層間誘電体層として使用される有機誘電体は、多孔質であってもよく又は多孔質でなくてもよいが、k値が小さいので多孔質の有機誘電体層が非常に好ましい。層間誘電体として使用することができる好適な無機誘電体は、典型的にはSi、O及びHを含有し、かつ任意にCを含有し、例えば、プラズマ化学気相成長(CVD)技術によって堆積された、SiO2、FSG(フルオロシリケート・ガラス)、SiCOH、SiOCH、炭素ドープ酸化物(CDO)、シリコンオキシカーバイド、有機シリケート・ガラス(OSG)が含まれる。使用することができる無機誘電体のいくつかの種類の例示的な例には、シルセスキオキサンHOSP(Honeywellから販売)、メチルシルセスキオキサン(MSQ)、水素シルセスキオキサン(HSQ)、MSQ−HSQ共重合体、シリコン源としてテトラエチルオルトシリケート(TEOS)又はSiH4を用い、かつ酸化剤としてO2、N2O、NOなどを用いて堆積されたSiO2、有機シラン及びいずれか他のSi含有材料が含まれるが、それらには限定されない。考察の目的で、無機誘電体材料をSiO2と仮定する。
4-10 illustrate, by cross-sectional views, a process for manufacturing the CMOS image
さらに図4を参照すると、M1層を形成するための方法は、最初に、キャッピング層(図示せず)を含むことができる基板の上にSiO2誘電体層130cを、例えば、約2kÅから20kÅまでの範囲、好ましくは3kÅから4kÅまでの範囲の厚さまで堆積することと、そのSiO2層130c内に既知のリソグラフィ及びRIE技術を用いてトレンチをパターン形成することと、形成されたトレンチを1つ又は複数の耐火金属、例えばTa、TaN、TiN、TiSiN、W、WCN、Ruのような金属ライナでライニング(内側を覆う)ことを含む。次に、ライニングされたトレンチを銅材料で充填してCuのM1層135bを形成し、次いでこれを公知のCMP技術を用いて研磨する。その後、SiNのようなバリア層(図示せず)を、CuのM1メタライゼーション135bの上に、例えば、約20Åから2kÅまでの範囲、好ましくは100Åと200Åとの間の範囲の厚さまで堆積させることができる。この実施形態において、Cu相互接続の上の窒化物層の厚さは、反射率を最小化するために低減される。SiON、SiC、SiCN、SiCON、SiCO材料などを含むがそれらに限定されない他のバリア層材料を使用することができることが理解される。このプロセスが次のCuのM2メタライゼーション層のために繰り返され、それにより、薄いM2誘電体層130b、例えばSiO2が、Cu拡散層の上に、約2kÅから20kÅまでの間の範囲、好ましくは1ミクロンの厚さまで堆積され、次にM2メタライゼーション層が、公知のリソグラフィ及びRIE技術を用いてSiO2層130b内にトレンチをパターン形成し、形成されたトレンチを耐火金属のような金属ライナでライニングし、ライニングされたトレンチを銅材料で充填してCuのM2の135a層を形成し、次にこれを公知のCMP技術を用いて研磨することによって形成される。その後、SiNのようなバリア又はCu拡散層(図示せず)を、CuのM2層135aの上に、例えば、約20Åから2kÅまでの範囲の厚さまで堆積させることができる。
Still referring to FIG. 4, the method for forming the M1 layer first includes depositing a SiO 2 dielectric layer 130 c on a substrate that can include a capping layer (not shown), eg, about 2 k 2 to 20 k 2. Up to a thickness in the range of up to 3 k 好 ま し く, preferably in the range of 3 kÅ to 4 kÅ, patterning trenches in the SiO 2 layer 130c using known lithography and RIE techniques, and forming the trenches 1 Lining with metal liners such as one or more refractory metals, eg Ta, TaN, TiN, TiSiN, W, WCN, Ru. Next, the lined trench is filled with a copper material to form a
図4に示される実施形態において、反射率を最小にするために、M1拡散バリア及びM2拡散バリアの両方の合計の厚さは約20nm又はそれより小さいことが好ましい。図4に示される実施形態ではさらに、屈折率がSiNの屈折率(1.98)とSiO2の屈折率(1.46)との間である材料、例えばSiONの付加的な層を薄いSiNバリア層の上に同等の厚さ(例えば、約20Åから2kÅまで)まで形成して、反射をさらに低減させることができることを理解されたい。この第1の実施形態によれば、Cuメタライゼーション及び対応する薄い層間誘電体層130a−130c、並びに最小限の拡散バリア層(図示せず)を光路内に設けることで、光反射率が最小化され、それにより、より多くの量の光14が画素20の光路を通過してその下にあるフォトダイオード18に達することが可能になる。図示されていないが、代替的な実施形態において、アレイ100の各画素は、感光性素子、例えばフォトダイオードの上の基板内に形成される付加的なSTI分離誘電体領域を含むことができる。この代替的な実施形態において、底部の窒化物キャッピング層は画素の光路から除去される。
In the embodiment shown in FIG. 4, to minimize reflectivity, the total thickness of both the M1 diffusion barrier and the M2 diffusion barrier is preferably about 20 nm or less. In the embodiment shown in FIG. 4 further, an additional layer of material having a refractive index between SiN (1.98) and SiO 2 (1.46), eg SiON, is applied to thin SiN. It should be understood that reflections can be further reduced by forming an equivalent thickness on the barrier layer (eg, from about 20 to 2 k). According to this first embodiment, Cu metallization and corresponding thin
さらなる実施形態において、屈折率のミスマッチの問題を回避するために、バリアSiN層の、画素アレイ光路内に形成された部分を選択的に除去することができる。CMOS画像センサ・アレイ100のこの実施形態において、処理の各レベルにおいて付加的なマスク(レジスト・マスク又はハードマスク)を用いて、各画素の光路の位置でSiNバリア層内に開口部50が作られる。すなわち、それぞれのバリア層の各々が形成された後で、付加的なリソグラフィのパターン形成及びエッチングのステップ(湿式又は乾式エッチング)が実行されて、選択された位置でSiNを開口する。しかしながら、SiN層の選択部分を除去するために、例えばクラスタ・イオン・ビーム・エッチングを用いて、マスクレス・プロセスを実行することができることが理解される。好ましくは、フッ素ベースの乾式エッチング(例えば、CF4+酸素プラズマ)であるが、エッチング後の表面の損傷又は粗さ(光の反射又は散乱を引き起こすことがある)を最小にするためには、湿式エッチングが望ましい。湿式エッチングは、SiNのRIE後の希HFによる「平滑化」エッチングを含んでもよく、あるいは、SiO2をハードマスクとして用いた、SiNを除去するためのH3PO4エッチングとすることもできる。このようにして、この実施形態において、層間誘電体層130c、CuのM1メタライゼーション層135b、及び対応するSiNバリア層の堆積を形成するプロセス・ステップが行われ、そして画素アレイの光路内のバリアSiN層の選択的な除去が実行される。次に、これらのプロセス・ステップが繰り返され、次のM2誘電体130b、金属層M2 135a及びM2のCuバリア層が形成される。しかしながら、M1のSiNバリア層がエッチングされた後、その層の表面は完全には平坦ではないことがあり、それが、次に形成されるM2誘電体を損なうことがあり、そして次のM2レベル135aのための次の導体金属、例えばCuのリソグラフィ又は研磨に潜在的に影響を与えることがある。従って、M2レベルのためのILD層130b(例えば、SiO2)がパターン形成及び堆積された後、SiO2誘電体130bレベルの表面で付加的な研磨ステップが、M2メタライゼーション135aがパターン形成及び形成される前に実行される。
In a further embodiment, the portion of the barrier SiN layer formed in the pixel array optical path can be selectively removed to avoid refractive index mismatch problems. In this embodiment of the CMOS
引き続き、ILD層130c及び130b並びにメタライゼーションレベルM1、M2の形成に関してここで説明されたステップが繰り返され、M2のCu相互接続拡散層(図示せず)の上に形成されるさらなる層間誘電体層130a及びさらなる対応するメタライゼーションレベルM3、並びに、さらなる層間誘電体層130及びさらなる対応するメタライゼーションレベルM4が得られる。しかしながら、図4に示されるように、M3及びM4メタライゼーション層の各々は、チップの高密度配線論理領域98において形成されるがイメージャ・アレイの定められた能動画素センサの光路間の各画素に存在するM1及びM2メタライゼーションの上には形成されない、M3及びM4導電性構造体140、145をそれぞれ含む。
Subsequently, the steps described herein with respect to the formation of ILD layers 130c and 130b and metallization levels M1, M2 are repeated to form additional interlayer dielectric layers formed over M2 Cu interconnect diffusion layers (not shown). 130a and a further corresponding metallization level M3, as well as a further
次のステップは、導体150(例えば、アルミニウム導体)を含む第5のメタライゼーションレベルM5の形成を含み、これは、いずれかの論理回路(図示せず)を、外部回路及び/又はチップに接続するために使用されるパッケージ・リードに電気的に結合させることができる。メタライゼーションレベルM3及びM4、並びにそれぞれの相互接続導電性ビアの形成の場合と同様に、メタライゼーションレベルM5の導電性構造体150はチップの高密度配線論理領域98において形成され、イメージャ・アレイ領域97の定められた能動画素センサの光路間の各画素に存在するM1及びM2メタライゼーションの上には直接形成されない。さらに、M5メタライゼーションの導体150を絶縁するために、SiO2、SiN又はポリイミドのような1つ又は複数の誘電体材から形成されるパッシベーション層160が最終誘電体レベル130の上に形成される。その後、このパッシベーション層はエッチングされて一対のパッドを形成することになり、そのパッドは、保護カバー、例えば、ガラス・プレートをアレイの上に接合するのに使用される構造体を形成し、典型的には0.5ミクロンから50ミクロンの厚さである。このようにして、図4に示される中間構造体200から考えると、上部配線層、例えば層M3−M5は、メタライゼーションM1、M2のようにはイメージャ・アレイの上に形成されないことが明らかである。
The next step involves forming a fifth metallization level M5 that includes a conductor 150 (eg, an aluminum conductor), which connects any logic circuit (not shown) to an external circuit and / or chip. Can be electrically coupled to the package leads used. Similar to the formation of metallization levels M3 and M4 and their respective interconnecting conductive vias,
引き続き、図5では、最終のM5金属レベルが処理され、従来のリソグラフィ及びRIEを用いてトレンチ101がイメージャ・アレイ領域97内の層間誘電体層スタック内にエッチングされた後で得られる構造体200’が、断面図によって示される。これは、付加的なマスクを用いて実行することができ、あるいは、最終ビア・プロセスの一部とすることができる。例えば、これは、最終金属レベルM5のパッシベーションを堆積するステップと、ボンド・パッドの上及びアレイの上に開口部を形成するステップと、ボンド・パッドの上のパッシベーションをエッチングし、同時に画素アレイの上に凹部を形成するステップと、残りのレジストを剥離するステップとを含むことができる。特に、パッシベーション層160及び層間誘電体層130は、形成される画像センサ・画素アレイの面積に相応した幅及び長さを有する、すなわち、複数の画素の光路に対して位置合わせされ、その光路の上に配置される、そして後でカラー・フィルタ及びマイクロレンズ・アレイがその上に形成される表面を提供する、トレンチまたは開口部101を形成するように、エッチングされる。図5から、トレンチ開口部101の側壁102a、bは、形成されたメタライゼーションM3−M4から短い距離ではめ込まれ(inset)、パッシベーション層160の縁部に対して自己整合することが分かる。この短いはめ込みは、より高密度の論理回路が領域97内の能動画素セル・アレイに干渉しないように形成される周辺領域98を画定する。より具体的には、形成されたパッシベーション層160の上に次にフォトリソグラフィ・マスクがパターン形成され、その後の単一ステップのエッチング・プロセスにおいて現像及びエッチングされて、複数の画素にわたって広がる領域に対応するトレンチ101が開口される。当該技術分野で公知の湿式又は乾式エッチング・プロセス(例えば、Fベースの乾式エッチング)を用いて、図5に示されるような方式で、上に重なるボンド・パッド層の部分とメタライゼーションレベルM2に対応する第3のILD層130aの上の層間誘電体層130のその部分とを効果的に除去することによって、トレンチ101を作成することができる。図5に示されるように、ILD誘電体は、第3のILD層130aの表面の上の所定の深さまでエッチングされる。RIEエッチングが使用される場合には、当該技術分野で公知のように、標準的な平行板、ダウンストリーム・プラズマ、又は高密度プラズマチャンバを、フッ素源として用いられるペルフルオロカーボン(PFC)及び/又はハイドロフルオロカーボン(HFC)ガスと、希釈ガスとして用いられる酸素、水素、窒素、アルゴンなどと共に用いることができる。湿式エッチングが使用される場合には、当該技術分野で公知のように、ILD材料(例えば、SiO2又は同様の酸化物膜)をエッチングするために希フッ化水素酸を用いることができ、SiN又は同様の膜などをエッチングするためにリン酸を用いることができる。図5に示される構造体内に形成される開口部101の画素は、深さが約0.2μm−4.0μmのオーダー、幅が約1mm−10mmのオーダーのものとすることができる。エッチングされた開口部101は、図5では実質的に平行なものとして示されているが、わずかにテーパ状(例えば、底部より広い上部開口部を有する)とすることもできる。
Continuing with FIG. 5, the final M5 metal level is processed and the resulting
トレンチ101を形成するためのさらに特定の実施において、標準的なデバイス及び配線であって上部配線層がイメージャ・アレイの上に形成されないものを形成するためのプロセスにおいて、図6に示されるように、第3のILDレベル130aの上に形成され、画素アレイ領域97の実質的に全長にわたって延びる、M3エッチング停止層171が形成される。エッチング停止層171は、その下にある層及び/又は構造体に対して機械的な保護を提供するが、それに加えて、例えば、とりわけ化学的及び/又はイオン的な保護を提供する。さらに、層171はまた、例えは、これらには限定されないが、銅、アルミニウム、窒化シリコン、炭化シリコン、酸窒化シリコン、酸化シリコン、二酸化シリコン、炭窒化シリコン、ポリイミドのような有機ポリマー及び/又は他の材料といった材料を含む、1つ又は複数の層を含むことができる。限定のためではなく例示のために、層171は約20から約100ナノメートルの間の厚さまで形成することができる。図6に示されるように、付加的な層間誘電体層130が、メタライゼーションレベルM3に対応するエッチング停止層171の上に形成され、これは、例えば、約50ナノメートルから約500ナノメートルの間まで形成される酸化物ベースの材料を含むことができる。次に、図7に示されるように、公知の技術によって、エッチング停止層171で停止するILD130層のエッチング・プロセス(湿式エッチング又はRIEのような乾式エッチング)が実行される。図7に示されるように、エッチング停止層171を従来のエッチング技術によって除去して、陥凹した誘電体を有する図7に示される構造体200’を得ることができる。エッチング停止部がSiNのような誘電体である場合には、その下にある配線に対して保護を提供するためにこれをスタック内に残すことができる。
In a more specific implementation for forming the
図8は、凹部をエッチングし、従来の処理により、その上にX及びY方向に沿って配置されるカラー・フィルタ125及びマイクロレンズ・アレイ122を形成して、画像領域97の上に二次元の画像センサ・アレイを形成した後に得られる構造体を、断面図によって示す。特に、画像センサの各画素は、着色剤材料のカラー・フィルタ125(例えば、RGB(原色フィルタ)、又はシアン、マゼンタ及びイエローのフィルタ(補色フィルタ))を含み、これは、1つの実施形態において、公知の技術を用いて第3のILD層130aの上に形成される、着色顔料を含むアクリルポリマー材料をベースにしたネガ型フォトレジストを含むことができる。この実施形態において、得られたカラー・フィルタ層125の上、及び第3の層間誘電体膜の露出した表面の上に保護膜層を形成して、カラー・フィルタに付随する形状(topography)を平坦化することができる。この平坦化層は、典型的には、レジストのような有機材料であり、0.2μmから2.0μmまでの範囲の厚さを有する。次に、マイクロレンズ・アレイ122のマイクロレンズ構造体が従来の技術によってその上に形成される。各マイクロレンズ構造体は、球状の表面を有し、X及びY方向に沿って規則正しく配置されて、カラー・フィルタと位置合わせされた二次元アレイを形成する。マイクロレンズ構造体122を形成するための従来技術を実行することができ、例えば、シリコン窒化物などのような透明の絶縁材料を形成し、これをエッチングしてマイクロレンズ122を形成する。
FIG. 8 illustrates a two-dimensional
代替的なプロセス・フロー(図10及び図11)は以下の通りである。最終金属層M5を製造した後、リソグラフィ及びRIEを使用してアレイの上で誘電体が除去される。次に、SiN又はSiO2/SiNのような1つ又は複数の無機パッシベーション層155が構造体の上に堆積され、これが、その下にある回路を汚染から保護する。無機誘電体の合計の厚さは、0.1μmから1μmまでの範囲である。次に、カラー・フィルタ及びマイクロレンズが図10に示されるように形成される。最後に、図11に示されるように、ポリイミド・スペーサ160が周辺回路の上に形成され、次にガラス・プレート120がポリイミド160に取り付けられる。
An alternative process flow (FIGS. 10 and 11) is as follows. After manufacturing the final metal layer M5, the dielectric is removed over the array using lithography and RIE. Next, one or more inorganic passivation layers 155, such as SiN or SiO 2 / SiN, are deposited over the structure, which protects the underlying circuitry from contamination. The total thickness of the inorganic dielectric is in the range from 0.1 μm to 1 μm. Next, color filters and microlenses are formed as shown in FIG. Finally, as shown in FIG. 11, a
続けて図9では、最適化された光学的性能及び硬化特性を有するアクリル接着剤のようなボンディングセメントを使用して、予め形成された(ポリイミド)パッシベーション層160にガラス・プレート120を接合するステップが示される。図9に示されるように、ボンド・パッド構造体125と同様の厚さのエアギャップ190が、マイクロレンズ・アレイ122とパッケージング・ガラスとの間に作り出される。典型的には、ガラスの表面上の欠陥がマイクロレンズに接触しないこと、及びこれらの欠陥がセンサによって撮像されないことを保証するために、エアギャップの高さは2μmから50μmまでの範囲である。凹部101は、形成されたレンズ125が、CMOSセンサ・アレイ・チップにガラス・プレート120を接合するプロセスの間、特に保護されるような深さであることが理解される。接合されるガラス・プレートは、厚さが約400ミクロン−600ミクロンの間の範囲とすることができる。
Continuing with FIG. 9, bonding the
ここで図12に示されるように、代替的な実施形態において、形成された画像センサ・デバイスをパッケージングする付加的なステップが実行される。特に、図9に示されるように、例えば、最終のメタライゼーションレベル、例えばアルミニウム・ボンディング・パッド150を含むメタライゼーションレベルM5を露出させる従来のエッチング・プロセスによって、ガラス・プレート120及びパッシベーション層160内に開口部を形成するステップが示される。ワイヤ・ボンディングのためにガラス・プレート内に開口部を形成するこのステップは、従来から知られているようにガラス・プレートの接合の前又は後のいずれかで行われることができる。次に、外部回路への取り付けのために、導体199(例えば、ボンド・ワイヤ)をボンド・パッド層150にワイヤ・ボンディングすることができる。
Now, as shown in FIG. 12, in an alternative embodiment, an additional step of packaging the formed image sensor device is performed. In particular, as shown in FIG. 9, in a
代替的な実施形態において、陥凹した誘電体部分を有する画像アレイのパッケージングは、当該技術分野で公知の半導体ウェハレベルのパッケージング技術を利用してSchottパッケージ構成300を形成することを含むことができる。例えば、図13に示されるように、Schottパッケージング技術は、基板15の裏側からコンタクト・パッド及び/又はテスト・パッドに直接アクセスすることを可能にするシリコン・ビア・コンタクト305を形成することを伴うことができる。シリコンの裏面に施されたフォトレジストマスクを用いて、ビアホール、及びそれぞれが形成された画像センサ・アレイを有するダイのダイシングを描くために用いられるストリートの、位置及びサイズの両方を画定する。マスク設計並びにフォトレジストの厚さは、所与のシリコンの厚さに対して最適化される。1つの実施形態において、テーパ状の側壁構造体が下にあるシリコン基板内にエッチングされる。形成されるテーパ状のビアホールは高度にカスタマイズされたプラズマエッチング・プロセスによってエッチングされる。このプロセスの一部として、第2のプラズマエッチング・ステップにおいて、コンタクト・パッドの下にある層間誘電体層は、例えばM1レベルにおけるメタライゼーション・パッドへの直接的な電気的接触を可能にする。次に、めっきのための接着層及びシード層としてのTi:W/Cu材料のスパッタ堆積が行われる。ビアホールの底部のコンタクト開口部から開始して、リード310が形成され、これは、テーパ状の側壁を上がって、イメージャ・アレイの高密度配線領域98内に形成された金属コンタクトの対応するコンタクト・パッドの位置まで達する。リード310は、所定の厚さ(例えば、約5.5μm)まで銅で電気めっきされる。これらのリード310をボール・グリッド・アレイ・コンタクト、例えばはんだボール215、及び従来のアンダー・バンプ金属(図示せず)に電気的に接触させて、イメージャ・アレイのためのSchottパッケージ300を完成させることができる。本発明に従って、陥凹した誘電体を有する画像センサ・アレイのパッケージングのために用いることができるSchottパッケージング技術に関するさらなる詳細は、非特許文献1に見いだすことができ、その内容及び開示の全てを引用によりここに組み入れる。
In an alternative embodiment, packaging an image array with a recessed dielectric portion includes forming a
代替的な実施形態において、図14に示されるように、陥凹した誘電体部分を有する画像アレイのパッケージングは、当該技術分野で公知の半導体ウェハレベルのパッケージング技術を利用してShellcaseパッケージ構成400を形成することを含むことができる。特に、図9に示される最終構造体からダイの間の基板材料がエッチングによって取り去られ、支持カバーに取り付けられる個々のICが得られる。ダイの間に形成される溝は不活性材料で充填され、各々のダイに対する完全な保護的な筐体を達成するために薄いカバーがシリコン・ダイの裏面に接合される。次に、深いノッチがダイの間に形成されて、ワイヤ・ボンド・パッド150の断面を露出する。次に、金属層410が、金属パッドとその断面で接触するように形成される。この金属層410をリソグラフィ・プロセスによってパターン形成して、パッドに接触する個々のリードを形成することができ、パッケージの上面にはんだパッドを形成する。次に、コンタクトを、例えば金又は鉛スズで、めっきすることができる。最後に、ウェハ・ダイシングが実行されて、個別のパッケージされたダイを得る。本発明に従って、陥凹した誘電体を有する画像センサ・アレイのパッケージングのために用いることができるShellCaseパッケージング技術に関するさらなる詳細は、非特許文献2に見いだすことができ、その内容及び開示の全てを引用によりここに組み入れる。
In an alternative embodiment, as shown in FIG. 14, the packaging of an image array having a recessed dielectric portion may be performed using a Shellcase package configuration utilizing semiconductor wafer level packaging techniques known in the art. Forming 400 may be included. In particular, the substrate material between the dies is etched away from the final structure shown in FIG. 9 to obtain individual ICs that are attached to the support cover. The grooves formed between the dies are filled with an inert material and a thin cover is bonded to the backside of the silicon die to achieve a complete protective housing for each die. Next, a deep notch is formed between the dies to expose the cross section of the
本発明の好ましい実施形態と考えられるものを示して説明してきたが、当然のことながら、本発明の精神から逸脱することなく形態又は詳細における種々の改変及び変更が容易になし得ることが理解されるであろう。従って、本発明は説明され例示されたまさにその通りの形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に入る全ての改変を網羅するように構成されるべきであることが意図される。 While what has been considered as preferred embodiments of the invention has been shown and described, it will be understood that various modifications and changes in form or detail may readily be made without departing from the spirit of the invention. It will be. Accordingly, it is intended that the invention not be limited to the exact forms described and illustrated, but should be construed as covering all modifications that fall within the scope of the appended claims. The
15:基板
18:光検知デバイス
20:画素セル
22、122:マイクロレンズ
25、125:カラー・フィルタ
30、130:層間誘電体層
35、135、140、145、150:導電性構造体
97:画素アレイ領域
98:高密度配線領域
10、100:CMOS画像センサ・アレイ
101:凹部、トレンチ
102:側壁
120:ガラス・プレート
150:ボンド・パッド
160:パッシベーション層
171:エッチング停止層
190:エアギャップ
200:中間構造体
300:Schottパッケージング構成
400:Shellcaseパッケージ構成
15: Substrate 18: Photodetection device 20:
Claims (26)
前記基板の上に形成された受光画素構造体のアレイであって、前記アレイはその中に形成された「m」レベルの導電性構造体を有し、前記各レベルは対応する層間誘電体材料層内に形成される、アレイと、
前記受光画素構造体のアレイに隣接して形成され、「n」レベルの導電性構造体を有する高密度論理配線領域であって、前記各レベルは対応する層間誘電体材料層内に形成され、n>mである、高密度論理配線領域と
を含み、
CMOSイメージャ・アレイ。 A substrate,
An array of light-receiving pixel structures formed on the substrate, the array having “m” level conductive structures formed therein, each level corresponding to a corresponding interlayer dielectric material An array formed in a layer;
A high density logic interconnect region formed adjacent to the array of light receiving pixel structures and having an "n" level conductive structure, wherein each level is formed in a corresponding interlayer dielectric material layer; n> m, a high-density logic wiring region,
CMOS imager array.
前記層間誘電体材料層の上方に形成された、マイクロレンズとカラー・フィルタとを有するマイクロレンズ・アレイを含み、前記マイクロレンズ及びそれぞれのカラー・フィルタは、前記基板の表面に形成されたそれぞれの受光構造体に対して位置合わせされる、請求項1に記載のイメージャ・アレイ。 The array of light-receiving pixel structures is
A microlens array having a microlens and a color filter formed above the interlayer dielectric material layer, the microlens and each color filter being formed on a surface of the substrate; The imager array of claim 1, wherein the imager array is aligned with respect to the light receiving structure.
半導体基板内に複数の感光性素子を形成して、前記センサ・アレイの画素アレイ領域を形成するステップと、
前記センサ・アレイの前記画素アレイ領域及び前記センサ・アレイの隣接する高密度配線論理領域の両方において、前記基板上に「m」個の層間誘電体材料層のスタックを形成するステップであって、前記「m」個の層間誘電体材料層の各々が、前記センサ・アレイの前記画素アレイ領域及び前記センサ・アレイの前記隣接する高密度配線論理領域の両方において、導体構造体を含むそれぞれの金属相互接続レベルを含む、ステップと、
前記画素アレイ領域及び前記高密度論理配線領域の両方の上で前記「m」個の層間誘電体材料層上に付加的な層間誘電体層のスタックを形成するステップであって、前記隣接する高密度論理配線領域内に形成される前記付加的な層間誘電体層の前記スタックが、前記隣接する高密度論理配線領域内にのみ形成される付加的な金属レベル導体構造体を含むそれぞれの付加的な金属相互接続レベルを含み、前記隣接する高密度の論理配線領域において、導電性構造体を有する合計で「n」個の金属相互接続レベルが形成され、n>mである、ステップと、
前記画素アレイ領域の上に形成された前記付加的な層間誘電体層の部分を除去し、それによって前記画素アレイ領域内の前記付加的な層間誘電体層の表面が前記高密度論理配線領域の前記付加的な層間誘電体材料層の上面よりも凹むようにされるステップと、
前記画素アレイ領域内の前記層間誘電体材料層の前記凹部表面の上にマイクロレンズとカラー・フィルタとを有するマイクロレンズ・アレイを形成し、前記マイクロレンズ及びそれぞれのカラー・フィルタはそれぞれの感光性素子に対して位置合わせされる、ステップと
を含む、方法。 A method for manufacturing an image sensor array of pixels, comprising:
Forming a plurality of photosensitive elements in a semiconductor substrate to form a pixel array region of the sensor array;
Forming a stack of "m" interlayer dielectric material layers on the substrate in both the pixel array region of the sensor array and an adjacent high density interconnect logic region of the sensor array, comprising: Each of the “m” interlayer dielectric material layers includes a conductor structure in both the pixel array region of the sensor array and the adjacent high density interconnect logic region of the sensor array. Steps, including interconnect levels;
Forming a stack of additional interlevel dielectric layers on the “m” interlevel dielectric material layer on both the pixel array region and the high density logic interconnect region, wherein Each additional stack of said additional interlayer dielectric layers formed in a density logic interconnect region includes an additional metal level conductor structure formed only in said adjacent high density logic interconnect region. A total of “n” metal interconnect levels with conductive structures are formed in the adjacent high density logic interconnect region, wherein n> m,
The portion of the additional interlayer dielectric layer formed on the pixel array region is removed, so that the surface of the additional interlayer dielectric layer in the pixel array region becomes the high-density logic wiring region. Making it recessed relative to the top surface of the additional interlayer dielectric material layer;
A microlens array having a microlens and a color filter is formed on the concave surface of the interlayer dielectric material layer in the pixel array region, and the microlens and each color filter are each photosensitive. Aligning with respect to the element.
前記画素アレイ領域の画素の上に形成される前記付加的な層間誘電体層の表面のみを露出するようにリソグラフィでパターン形成されたマスク構造体を適用するステップと、
エッチング・プロセスを行って、前記画素アレイ領域内の前記付加的な層間誘電体層の部分を選択的に除去するステップと、
を含む、請求項17に記載の方法。 The etch back process to remove portions of the additional interlayer dielectric layer of the pixel array region;
Applying a lithographically patterned mask structure to expose only the surface of the additional interlayer dielectric layer formed over the pixels of the pixel array region;
Performing an etching process to selectively remove portions of the additional interlayer dielectric layer in the pixel array region;
The method of claim 17, comprising:
前記画素アレイ領域にわたって拡がるエッチング停止層を形成するステップをさらに含み、エッチング・プロセスを行う前記ステップが、前記エッチング停止層で前記付加的な層間誘電体層の前記エッチングを停止することを含む、請求項16に記載の方法。 Forming the additional interlayer dielectric layer stack on the “m” interlayer dielectric material layers in the pixel array region;
Forming an etch stop layer extending across the pixel array region, wherein the step of performing an etch process comprises stopping the etching of the additional interlayer dielectric layer at the etch stop layer. Item 17. The method according to Item 16.
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